STM32 使用HAL库写Max31855的驱动，并优化了负温度的计算公式
芯片：STM32F030CC
外设：SPI2，软件控制CS位,
注意：
- SPI的速率不要超过5MHz
- 如果用SPI的DMA来接收数据，则DMA的TX和RX一定要，一定要，一定要同时打开，仅打开RX是不行滴。
Max31855.h文件
/**
******************************************************************************
* @file : max31855.h
* @brief : header for max31855.c file.
* 此文件包含max31855的公共定义。
******************************************************************************
*
*
*
*
******************************************************************************
*/
/* 定义以防止递归包含 -------------------------------------*/
#ifndef __MAX31855_H__
#define __MAX31855_H__
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f0xx_hal.h"
#include "stdbool.h"
#include "spi.h"
#include "stdio.h"
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* SPI Simulator define for MAX31855, 0: use SPI2, 1: use simulator */
#define SPI_SIM 0 //SPI选择模拟还是硬件，默认是使用SPI硬件。
//#define MAX_SPI_GPIO_Port GPIOA
//#define MAX_SPI_CS_Pin GPIO_PIN_4
//#define MAX_SPI_SCK_Pin GPIO_PIN_5
//#define MAX_SPI_MISO_Pin GPIO_PIN_6
//#define MAX_SPI_MOSI_Pin GPIO_PIN_7
#define SPI2_CS_L HAL_GPIO_WritePin(SPI2_CS_GPIO_Port, SPI2_CS_Pin, GPIO_PIN_RESET) //CS置低
#define SPI2_CS_H HAL_GPIO_WritePin(SPI2_CS_GPIO_Port, SPI2_CS_Pin, GPIO_PIN_SET) //CS置高
/* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
/* Exported types ------------------------------------------------------------*/
/* Exported variables --------------------------------------------------------*/
/* Exported functions ------------------------------------------------------- */
void Max31855GetTemp(void);
//float Max31855TCTemp(void);
//float Max31855CJTemp(void);
#endif /* __MAX31855_H__ */
/*********END OF FILE****/
max31855.c
/**
******************************************************************************
* @file : max31855.c
* @brief :MAX31855冷端补偿热电偶到数字转换器程序。
******************************************************************************
*日期：2021.1.14
*作者：
*
*
******************************************************************************
*/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "max31855.h"
/* 私有变量 ---------------------------------------------------------*/
float TCTemp = 0, CJTemp = 0; //热电偶变量 参考端变量
bool TCErrorFlag = false; //热电偶故障标志位，置0
/* MAX31855 functions */
/*热电偶端采样计算*/
static float ThermalCoupleTemp(uint16_t data)
{
float fraction = 0.0; //小数部分
// float temp = 0.0;
uint16_t intpart = 0; //整数部分
/* 热电偶小数部分位: D19 D18 */
// if(data&0x0008) fraction += 0.5;
// if(data&0x0004) fraction += 0.25;
/*先算小数部分*/
fraction = ((data&0x000F) >> 2)*0.25; //小数部分
intpart = (data>>4)&0x7FFF; //先将D16到D19位移掉，去符号，取整数部分。
/*判断正负温度并计算 */
if(data&0x8000) //如果D31位为1，则表示是负温度
{
TCTemp=((2047-intpart)+(1-fraction));
printf("热电偶端温度：-%0.2f℃\r\n",TCTemp);
}
else //否则为正温度，直接取数据计算
{
TCTemp=intpart+fraction; //先将D31符号位去掉，再将D16 D17位去掉，保留热电偶温度数据。
printf("热电偶端温度：%0.2f℃\r\n",TCTemp);
}
return TCTemp;
}
/*参考端采样计算*/
static float ColdJunctionTemp(uint16_t data)
{
float fraction = 0.0;
// float temp = 0.0;
uint16_t intpart = 0;
/*内部温度小数部分: D7 D6 D5 D4*/
// if(data&0x0080) fraction += 0.5;
// if(data&0x0040) fraction += 0.25;
// if(data&0x0020) fraction += 0.125;
// if(data&0x0010) fraction += 0.0625;
fraction = ((data&0x00FF) >> 4)*0.0625; //小数部分
intpart = (data>>8)&0X7F; //先将D0到D7位移掉，去符号，取整数部分
/*判断正负温度并计算 */
if(data&0x8000) //D15位为符号位，为1表示负温度
{
CJTemp=(127-intpart)+(1-fraction);
printf("参考端：-%0.2f℃\r\n",CJTemp);
}
else //否则为正温度
{
CJTemp=intpart+fraction;
printf("参考端：%0.2f℃\r\n",CJTemp);
}
return CJTemp;
}
static void Max31855ReadData(uint16_t *TC, uint16_t *CJ)
{
#if SPI_SIM
uint32_t data = 0;
HAL_GPIO_WritePin(MAX_SPI_GPIO_Port, MAX_SPI_CS_Pin|MAX_SPI_SCK_Pin, GPIO_PIN_RESET);
SPI_Delay(100); // Delay 1us
for(int i=0; i<32; i++)
{
HAL_GPIO_WritePin(MAX_SPI_GPIO_Port, MAX_SPI_SCK_Pin, GPIO_PIN_SET);
/*串行时钟频率最大值 5MHz */
SPI_Delay(100); // Delay 1us
data <<= 1;
if(HAL_GPIO_ReadPin(MAX_SPI_GPIO_Port, MAX_SPI_MISO_Pin) == GPIO_PIN_SET)
{
data |= 1U; // Bit set
}
else
{
//data &= ~1U; // Bit clear
}
HAL_GPIO_WritePin(MAX_SPI_GPIO_Port, MAX_SPI_SCK_Pin, GPIO_PIN_RESET);
SPI_Delay(100); // Delay 1us
}
HAL_GPIO_WritePin(MAX_SPI_GPIO_Port, MAX_SPI_CS_Pin, GPIO_PIN_SET);
*TC = data >> 16;
*CJ = data & 0x0000FFFF;
#else
uint8_t TXData[4], RXData[4];//32位数据
// HAL_GPIO_WritePin(TC_CS_GPIO_Port, TC_CS_Pin, GPIO_PIN_RESET);
SPI2_CS_L;
// SPI_Delay(100); // Delay 1us
HAL_Delay(1);
HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, TXData, RXData, 4, 100);
HAL_Delay(1);
// SPI_Delay(100); // Delay 1us
SPI2_CS_H;
// HAL_GPIO_WritePin(TC_CS_GPIO_Port, TC_CS_Pin, GPIO_PIN_SET);
*TC = RXData[0]<<8|RXData[1]; //数据整合起来
*CJ = RXData[2]<<8|RXData[3];
// printf("RXData[0]=%X\r\n",RXData[0]);
// printf("RXData[1]=%X\r\n",RXData[1]);
// printf("RXData[2]=%X\r\n",RXData[2]);
// printf("RXData[3]=%X\r\n",RXData[3]);
#endif
}
/*得到热电偶和冷量温度。 */
void Max31855GetTemp(void)
{
uint16_t TC = 0, CJ = 0;
Max31855ReadData(&TC, &CJ);
//当任何SCV（D2）、SCG（D1）或OC（D0）故障激活时，D16的读数为1
if(TC&0x0001) //判断是否故障
{
TCErrorFlag = true;
}
else
{
TCErrorFlag = false;
}
if(TCErrorFlag==true) //当出现故障则进行判断
{
printf("D16位为1，热电偶故障\r\n");
if((CJ&0x0001)==0x0001)
{
printf("OC热电偶开路\r\n");
}
if((CJ&0x0002)==0x0002)
{
printf("SCG热电偶短路到了GND\r\n");
}
if((CJ&0x0004)==0x0004)
{
printf("SCV热电偶短路到了VCC\r\n");
}
}
else //无故障，进行数据转换
{
printf("热电偶无故障\r\n");
TCTemp = ThermalCoupleTemp(TC);
CJTemp = ColdJunctionTemp(CJ);
// printf("热电偶端：%0.2f℃,参考端：%0.2f℃\r\n",TCTemp,CJTemp);
}
}
///* 获取热电偶温度。*/
//float Max31855TCTemp()
//{
// return TCTemp;
//}
///*获取冷态温度。*/
//float Max31855_CJTemp()
//{
// return CJTemp;
//}
/**********END OF FILE****/
main.c 中直接调用Max31855GetTemp()；
#include "max31855.h"
//
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
HAL_Delay(1000);
printf("测试中3！\r\n");
Max31855GetTemp();
}MAX31855负温度的计算公式：
